中科院安光所团队在激光甲烷气云成像与定量反演技术上取得新突破
近日,中国科学院安光所张志荣研究员团队在甲烷泄漏检测激光气云三维成像与泄漏率量化反演技术方面取得重要突破,相关研究成果以《基于激光扫描技术的甲烷气云动态成像与反演量化方法》为题发表于环境科学领域TOP期刊 Environmental Science & Technology (SCI一区,IF=12.4)。本文第一作者是博士生王夏春与孙鹏帅副研究员,通讯作者是张志荣研究员。
油气管道甲烷泄漏不仅造成巨大经济损失与资源浪费,而且会极大加剧全球气候变暖进程,更重要的是还有严重安全隐患、进一步造成人员损伤的风险。传统甲烷管道泄漏检测以激光云台单点测量为主,仅能获取局部浓度数据,易受风速干扰产生漏报、误报。现有气体成像技术同样存在明显短板:被动阵列探测器成像气体选择性差,极易受背景热辐射影响;主动阵列高分辨率成像硬件成本高昂;传统扫描成像则面临回光效率低、视场受限、扫描滞后效应干扰精度等一系列技术瓶颈,难以同步实现微泄漏可视化、泄漏点定位与泄漏率定量识别。
团队基于传统可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),开创性地实现了检测光束“动态扫描”的特殊处理,成功研发出高性能甲烷三维气云成像遥测系统与泄漏率量化新方法。研发的甲烷成像遥测系统由光收发模块、硬件电路、自研扫描云台与上位机四部分组成,采用收发同轴光路设计,大幅提升了开放光路长距离后向散射回波耦合效率,光学损耗显著降低。通过将扫描获取的路径积分浓度数据与风场模拟深度耦合,成功建立基于通量原理的泄漏率反演算法,为油气管网甲烷泄漏智能监测与精准减排提供了全新技术路径。
该新型甲烷成像遥测系统已在中缅、中俄油气管道等国家重要能源作业区典型场景完成示范应用。在高温、高湿、雨雾雪、高风速、强光等复杂恶劣环境下,系统均有效抵御外界干扰,稳定输出高质量成像与泄漏率精准数据,未出现漏报、误报情况。
该技术与现场传统激光云台设备对比测试显示,其性能优势显著,为泄漏源稳定分析与精准定位奠定了坚实技术基础,推动泄漏感知从“定性判断”到“定量、定形、定位”的跨越,逐步形成“安全监测无死角、风险预警微感知、运维决策数智化”的新判识闭环,为国家能源应急安全夯稳基石!
本研究得到了国家重点研发计划(2022YFB3207601);国家科技重大项目(2025ZD1700802);国家自然科学基金(62505327);安徽省杰出青年科学基金(2408085J001);中国科学院合肥物质科学研究院青年基金(YZJJ2022QN02);合肥市自然科学基金(202339,HZR2430,HZR2506)等项目支持。
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中国机械联会领导赴五粮液集团先进制造板块调研 机械工业 2026年4月2日,中国机械工业联合会党委副书记、副会长张文宏带队赴五粮液集团先进制造板块开展专题调研。当日,调研组一行赴五粮液集团成都营销创新中心交流座谈。五粮液集团战略发展部、普什集团及普什宁江公司分别介绍了集团及先进制造板块的基本情况、发展规划与合作诉求。五粮液集团党委副书记、副董事长、总经理邹涛表示,集团支持下属企业与中国机械联加强联系,深化协同,实现共赢。张文宏副会长对五粮液集团及先进制造板块取得的成绩表示祝贺,并介绍了机械行业基本情况及中国机械联的职能优势。他表示,中国机械联将依托平台资源优势和桥梁纽带作用,着力在规划指导、资源对接、国际合作、科技创新、人才评价等方面为企业做好服务,支持五粮液集团先进制造板块实现更高质量发展。调研期间,张文宏副会长一行前往五粮液集团旗下国家级专精特新重点“小巨人”企业——四川普什宁江机床有限公司,深入一线调研机床整机企业发展情况。期间,详细了解了卧式五轴加工中心、高精密数控车床、高精度数控齿轮加工机床、智能柔性生产线及定制化的解决方案等优势产品,听取了企业关于市场拓展、技术创新及产业链布局的工作汇报,重点调研产品技术研发与落地应用情况及核心技术优势。张文宏副会长与五粮液集团副总经理代翔潇围绕企业实际经营问题及“十五五”发展规划进行交流五粮液集团副总经理、普什集团党委书记、董事长蒋文春,五粮液集团副总经理、安吉集团党委书记、董事长代翔潇、普什宁江公司党委书记、董事长高超、总经理冯卫东、中国机械联国际合作部、机械工业人才评价中心、中工国际有限公司、西麦克国际展览有限公司等有关同志一同参加调研。(国际合作部)
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中国机械联领导会见中关村科技园区东城园管理委员会主任成九雁一行 机械工业 2026年3月30日上午,中国机械工业联合会党委书记、会长徐念沙在总部会见了中关村科技园区东城园管理委员会(以下简称中关村东城园管委会)主任成九雁一行。双方就进一步加强合作进行深入交流。成九雁主任介绍了中关村东城园管委会主要职责、园区建设情况和近期重点工作。他表示希望与中国机械联加强合作交流,充分发挥双方优势,在推动区域产业转型升级、建设科创服务平台等方面深化合作,助力东城区高质量发展。中关村东城园管委会副主任张峰补充介绍了“商聚东城・协创未来”系列活动筹备推进情况,并诚挚邀请中国机械联参与。徐念沙会长对成九雁主任一行的到访表示热烈欢迎,并介绍了中国机械联的基本情况、职能优势、“四个服务”的办会宗旨和2025年机械工业发展总体情况。他表示,中国机械联愿与中关村东城园管委会加强对接联系,积极参与系列活动,以优质服务赋能东城区发展建设大局。中国机械联秘书长宋晓刚,党委常委、总工程师李燕霞,党委常委、总经济师、副秘书长佘伟珍,中关村东城园管委会产业处处长胡荣、产业处副处长王晓迟,以及中国机械联科技工作部、行业发展部、机器人工作部、纪检室有关同志一同参加交流。(纪检室)
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《机器人产品标识码》国家标准启动会在北京顺利召开 机器人与智能制造 2025年3月31日下午,由全国机器人标准化技术委员会(SAC/TC591)归口,中国机械工业联合会牵头的《机器人产品标识码》国家标准(计划号为20260251-T-604)启动会在中国机械工业联合会顺利召开。全国机器人标准化技术委员会秘书长、北京机械工业自动化研究所有限公司总经理李金村到会并讲话。工业和信息化部装备工业一司智能制造处有关领导,来自机器人企业、研究机构、检验检测平台的专家共30余人线上线下参加了会议。会议由中国机械工业联合会秘书长、机器人分会副理事长兼秘书长宋晓刚主持。标准牵头单位中国机械工业联合会机器人分会介绍了标准研制的核心要求、核心内容及关键指标,明确了标准制定的整体思路、技术方向和重点任务。会上各参会代表积极建言献策。《机器人产品标识码》国家标准的制定,是实现产品全生命周期管理的基础,为供应链透明化管理、产品质量安全追溯和产业协同治理提供有力支撑,对提升行业标准化管理水平具有重要意义。下一步,牵头单位将建立标准专项工作小组,统筹协调各方资源,组织各起草单位结合自身优势,分工协作、深入调研、密切配合,有序推进标准起草、论证、完善等各项工作。中国机械工业联合会机器人分会秘书处:010-85677807cria@cmif.org.cn(机器人分会)